«Ультрасовременный»: трехмерный печатный, износостойкий температурный датчик с поддержкой Bluetooth
«Ухоженный» - это интеллектуальный датчик, который непрерывно контролирует температуру ядра с помощью ИК-излучения и действует как слуховой аппарат для костной проводки, и он печатается в 3D-формате.
За последние 10 лет мы увидели целый ряд умных технологий, связанных с фитнесом, от шаговых счетчиков до мониторов сердечного ритма. Недавно инженеры из Калифорнийского университета в Беркли смогли разработать устройство, способное контролировать температуру тела человека от их уха.
Устройство представляет собой 3D-печатный датчик, который надевается на ухо, прозванный «Устойчивым». Earable является первым носимым интеллектуальным устройством, которое способно контролировать температуру тела в реальном времени. Кроме того, устройство также функционирует как слуховой аппарат и может потенциально иметь широкое применение в качестве важного датчика сигналов.
Удивительно. Все изображения используются любезно Американским химическим обществом
Возможность контролировать температуру тела человека может быть очень полезной в качестве индикатора различных проблем со здоровьем. В то время как другие носимые датчики, которые измеряют температуру тела, существуют, например, браслеты, эти традиционные датчики полагаются на измерение температуры кожи. Хотя это практически по многим причинам, эта информация может сильно отличаться от реальной температуры тела в результате таких факторов, как температура окружающей среды.
Зная это, исследовательская группа приступила к разработке устройства для ношения, которое было бы не только точным, но и предотвратило бы обычно интрузивные процедуры измерения температуры тела человека. Наименее навязчивыми традиционными процессами было использование инфракрасного датчика для измерения температуры барабанной перепонки, что побудило команду создать устройство с использованием аналогичной технологии.
Проектирование 3D-принтера
Команда начала использовать 3D-принтер для создания гибкого диска, изготовленного из растягиваемого полимера. Чтобы обеспечить функциональность и гибкость схемы, диски были напечатаны каналами для ввода жидкого межсоединения вместо проводки.
Изображения из процесса сборки устройства. На рисунке показано, как печатаются каналы для создания схемы
После печати устройство накладывается на компоненты с инфракрасным датчиком с микропроцессорами на модуль Bluetooth для передачи данных на отдельное устройство для просмотра. Поскольку устройство закрывает ухо, оно также оснащено слуховым аппаратом для костной проводимости, состоящим из микрофона для сбора звука, привода для преобразования звука в вибрацию и потенциометра для управления громкостью.
Устройство тестировалось на разных объектах в разных физических состояниях, а также в средах с изменяющимися температурами.
Результаты показали, что, в отличие от традиционных датчиков температуры кожи, Earable не подвержен влиянию этих внешних условий.
После их работы исследователи заявили, что размер Earable ограничивался разрешением их принтера и размером компонентов, которые они могли получить. Это означает, что мы можем определенно увидеть уменьшение размера в будущем.
В исследовательском документе явно не указаны планы команды для будущего развития, но упоминаются потенциальные приложения, к которым они стремились.
«Хотя в этой работе были продемонстрированы только слуховой аппарат для костной проводимости и барабанный датчик, датчики для измерения других жизненно важных сигналов, таких как сердечный ритм, пульсоксиметрия и ЭЭГ, также могут быть интегрированы в платформу 3D-Printed Earable для всеобъемлющего долгосрочного тестирования, долгосрочный мониторинг состояния здоровья человека и физиологического состояния в режиме реального времени ».
Оригинальный исследовательский документ был предоставлен Американским химическим обществом. См. Полный документ здесь.